Written exam

• students enrol in SIS

• the test is set and marked by the course teacher, or a person authorised by the course teacher

• to complete the course students, have to pass written exam with minimum score of 50%

Zkoušková písemka

• studenti se zapisují do SISu

• písemnou zkoušku zadává a hodnotí vyučující předmětu nebo osoba pověřená

• dokončení kurzu vyžaduje, aby studenti úspěšně složili písemnou zkoušku s minimálním ziskem 50 %.

Obligatory:

• Linhart, Igor. Základní pojmy v toxikologii, ekologii a ekotoxikologii =, Basic terms in toxicology, ecology and ecotoxicology. : , 2019, https://vufind.techlib.cz/Record/001871272 s. ISBN 978-80-7592-040-9.

Recommended:

• Byung-Mu Lee, Sam Kacew, Hyung Sik Kim. Lu's Basic Toxicology
  

  Fundamentals, Target Organs, and Risk Assessment, Seventh Edition. : Routledge, 2017, s. ISBN 9781138032354.

Povinná:

• Linhart, Igor. Základní pojmy v toxikologii, ekologii a ekotoxikologii, Basic terms in toxicology, ecology and ecotoxicology. : , 2019, https://vufind.techlib.cz/Record/001871272 s. ISBN 978-80-7592-040-9.

Doporučená:

• Byung-Mu Lee (Author), Sam Kacew (Editor), Hyung Sik Kim (Editor). Lu's Basic Toxicology 7th Edition. : Routledge, 2017, s. ISBN 978-1138032354.

1. Basic principles of toxicology – Definition of toxic substances and xenobiotics, their classification; introduction to toxicodynamics and toxicokinetics; mechanisms of action, dose-response relationship. Importance of exposure routes.

2. Toxicokinetics – ADME processes: absorption, distribution, metabolism, and excretion; absorption of substances through the gastrointestinal tract, lungs, and skin; factors influencing absorption and distribution of substances. Biological barriers: blood-brain barrier and placental barrier.

3. Biotransformation and excretion of xenobiotics – Phases of biotransformation: oxidation, reduction, hydrolysis, conjugation; enzymes such as cytochrome P450; conjugating agents; excretion. Importance of bioactivation and detoxification.

4. Mechanisms of toxic effects – Non-specific and specific effects, cellular mechanisms of toxicity, oxidative stress, apoptosis, genotoxicity. Mechanisms of interactions between xenobiotics and biomolecules.

5. Organ toxicity and specific toxic effects – Neurotoxicity, hepatotoxicity, nephrotoxicity, pneumotoxicity, and cardiotoxicity: mechanisms and examples of substances. Experimental approaches to the study of organ toxicity. Immunotoxicity, carcinogenicity, mutagenicity, and teratogenicity: mechanisms of development and consequences for the organism. Methods for assessing genotoxicity, such as the Ames test and micronucleus test.

6. Determination of toxicity – Toxicity testing: LD50 and LC50, lethal doses and concentrations; ethical aspects; models; NOAEL, no observed adverse effect level; LOAEL, lowest observed adverse effect level; occupational exposure limits: PEL, permissible exposure limit, and NPK, maximum permissible concentration. OECD test methods, in vitro, in vivo, and in silico tests.

7. Regulation of chemical substances – GHS, Globally Harmonized System; SDS, safety data sheets; CLP Regulation; hazard pictograms. REACH regulation and its application.

8. Occupational safety in chemical workplaces – General rules of conduct, volatile organic compounds as a source of risk, injuries when working with glassware, corrosive substances, flammable substances, fire extinguishers and protective equipment, pressure and vacuum apparatuses, management of exothermic reactions, waste handling, and first aid.

9. Toxicity of inorganic substances – Toxicity of alkali metals and alkaline earth metals: sodium, potassium, beryllium, and barium. Toxicity of halogens and their compounds: fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Toxicity of sulfur, phosphorus, nitrogen, carbon, and radon. Toxicity of metals and metalloids: zinc, cadmium, silver, mercury, aluminium, arsenic, chromium, iron, cobalt, copper, nickel, and lead. Antidotes in cases of metal poisoning – definition of chelating agents.

10. Toxicity of organic substances – Toxicity of hydrocarbons: n-hexane, benzene, toluene, naphthalene, and benzo[a]pyrene. Toxicity of alcohols and phenols: methanol, propan-2-ol, ethylene glycol, and phenol. Toxicity of aldehydes, ketones, and halogenated derivatives: formaldehyde, acetaldehyde, chloroform, carbon tetrachloride, vinyl chloride, and trichloroethene. Toxicity of nitro compounds, amines, organosulfur compounds, ethers, and carboxylic acids.

11. Misuse of chemical substances – Chemical warfare agents: nerve agents, blister agents, choking agents, and irritants – their effects and use. Addictive substances: depressants, such as opioids and alcohol; stimulants; hallucinogens; and cannabinoids – mechanisms of action and health risks.

12. Natural toxins – Bacterial toxins, including clostridial toxins; cyanobacterial toxins; fungal, plant, and animal toxins.

13. Flow of substances and energy in ecosystems – Cycles of water, carbon, nitrogen, and phosphorus; eutrophication, acidification, and smog – causes and consequences. Bioaccumulation and biomagnification of toxic substances in food chains. Ecotoxicological tests and basic assessment of ecotoxicity.

14. Contemporary environmental toxicology – Persistent organic pollutants, POPs; substances of very high concern, SVHC; endocrine disruptors; Stockholm Convention.

1. Základní principy toxikologie - Definice toxických látek a xenobiotik, jejich klasifikace; představení toxikodynamiky a toxikokinetiky; mechanismy účinku, vztah dávky a odpovědi. Význam expozičních cest.

2. Toxikokinetika - Procesy ADME (absorpce, distribuce, metabolismus, exkrece); Absorpce látek přes GIT, plíce, kůži; faktory ovlivňující absorpci a distribuci látek. Biologické bariéry (HEB, placentární bariéra).

3. Biotransformace a vylučování xenobiotik - Fáze biotransformace (oxidace, redukce, hydrolýza, konjugace), enzymy (cytochrom P450), konjugační činidla, exkrece. Význam bioaktivace a detoxikace.

4. Mechanismy toxických účinků - Nespecifické a specifické účinky, buněčné mechanismy toxicity, oxidační stres, apoptóza, genotoxicita. Mechanismy interakcí xenobiotik s biomolekulami.

5. Orgánová toxicita a specifické toxické účinky - Neurotoxicita, hepatotoxicita, nefrotoxicita, pneumotoxicita, kardiotoxicita – mechanismy a příklady látek. Experimentální přístupy ke studiu orgánové toxicity. Imunotoxicita, karcinogenita, mutagenita, teratogenita – mechanismy vzniku, důsledky pro organismus. Možnosti hodnocení genotoxicity (Amesův test, mikrojádrový test).

6. Zjišťování toxicity - Testování toxicity (LD50, LC50 – letální dávky a koncentrace), etické aspekty, modely, NOAEL (nejnižší pozorovaná škodlivá dávka), LOAEL (nejnižší úroveň, při které jsou pozorovány účinky), hygienické limity (PEL – přípustná expoziční limitní hodnota, NPK – nejvyšší přípustná koncentrace). OECD testovací metody, in vitro, in vivo a in silico testy.

7. Regulace chemických látek - GHS (Globálně harmonizovaný systém), SDS (Bezpečnostní listy), nařízení CLP, výstražné symboly. REACH regulace a její aplikace.

8. Bezpečnost práce na chemických pracovištích - Obecné zásady chování, těkavé organické látky jako zdroj rizika, úrazy při práci se sklem, žíravé látky, hořlavé látky, hasicí přístroje a ochranné pomůcky, tlakové a podtlakové aparatury, zvládání exotermických reakcí, nakládání s odpady, první pomoc.

9. Toxicita anorganických látek- Toxicita alkalických kovů a kovů alkalických zemin: sodík, draslík, berylium, baryum. Toxicita halogenů a jejich sloučenin: fluor, chlor, brom, jod. Toxicita síry, fosforu, dusíku, uhlíku a radonu. Toxicita kovů a polokovů: zinek, kadmium, stříbro, rtuť, hliník, arsen, chrom, železo, kobalt, měď, nikl, olovo. Antidota při otravě kovy – definice chelatačních činidel.

10. Toxicita organických látek - Toxicita uhlovodíků (n-hexan, benzen, toluen, naftalen, benzo-a-pyren). Toxicita alkoholů a fenolů (methanol, propan-2-ol, ethylenglykol, fenol). Toxicita aldehydů, ketonů a halogenderivátů (formaldehyd, acetaldehyd, chloroform, tetrachlormetan, vinylchlorid, trichloreten). Toxicita nitrosloučenin, aminů, organických sloučenin síry, etherů a karboxylových kyselin.

11. Zneužití chemických látek - Bojové chemické látky: nervově paralytické, zpuchýřující, dusivé, dráždivé – jejich účinek a využití. Návykové látky: depresanty (opioidy, alkohol), stimulanty, halucinogeny, kanabinoidy – mechanismus účinku a zdravotní rizika.

12. Přírodní toxiny - Bakteriální (klostridiové), sinicové, houbové, rostlinné a živočišné toxiny.

13. Tok látek a energie v ekosystémech - Koloběh vody, uhlíku, dusíku a fosforu, eutrofizace, acidifikace, smog – příčiny a důsledky. Bioakumulace a biomagnifikace toxických látek v potravních řetězcích. Ekotoxikologické testy a základní hodnocení ekotoxicity.

14. Současná environmentální toxikologie - Perzistentní organické polutanty (POPs – persistent organic pollutants), SVHC (Substances of Very High Concern), endokrinní disruptory, Stockholmská úmluva.

https://e-learning.vscht.cz/

https://e-learning.vscht.cz/

Students completing this course will acquire a fundamental understanding of substances that harm living organisms and will grasp the basic principles of toxicokinetics and toxicodynamics. They will gain insight into experimental toxicity assessment and receive an overview of the toxicology of selected xenobiotics, encompassing inorganic and organic xenobiotics, environmental contaminants, warfare and addictive substances, and natural toxins. Additionally, they will comprehend the abiotic and biotic components of the ecosystem and the flow of substances and energy in nature. Moreover, they will be familiar with the general principles of first aid for chemical exposure and health protection in chemical workplaces.

Studenti po absolvování tohoto kurzu budou mít základní znalosti o látkách, které poškozují živé organismy, a porozumějí základním principům toxikokinetiky a toxikodynamiky. Budou mít znalosti základů experimentálního hodnocení toxicity a přehled o toxikologii vybraných xenobiotik, včetně anorganických a organických xenobiotik, environmentálních kontaminantů, bojových a návykových látek a přírodních toxinů. Dále budou rozumět abiotickým a biotickým složkám ekosystému a tokům látek a energie v přírodě. Kromě toho budou mít povědomí o obecných zásadách první pomoci při expozici chemickými látkami a ochraně zdraví na chemických pracovištích.

None

Žádné